Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин М.А. - Точность обработки заготовки и припуски в машиностроении (1043029), страница 20
Текст из файла (страница 20)
В результате оцении: !) разрабатывают и осуществляют мероприятия, обеспечивающие заданную точность изготовления; 2) устанавливают значения отдельных составляющих погрешностей изготовления, необходимых для расчета показателей точности и стабильвости, а также для внедрения статистического регулирования технологических процессов, операций; 3) находят зависимости между погрешностями изготовления на различных операциях одного технологического процесса, Основными характеристиками точности и стабильности технологических операций являются: величины случайных и несистематических погрешностей контролируемых параметров; функции изменения случайных и систематических погрешностей; зависимости между погрешностями изготовления контролируемых параметров.
При оценке точности и стабильности процессов, операций измеряют контролируемые параметры деталей и, при необходимости, строят графические зависимости, осуществляют статистическую обработку результатов измерения и их анализ. Параметры детали измеряют специальными средствами с ценой деления шкалы ие более г)е пола допУска измеРЯемой величины. Дла наждого паРаметРа, напРимер диаметра, в протоколах измерения записывают максимальное и минимальное абсолютное значение параметра или их отклонение от принятого начала отсчета. Обычно оговаривают место измерения (положение по длине, углу). В зависимости от цели исследования берут различные выборки.
Мгновенную, (объемом 5 — 10 деталей) и общую выборки (из 1О и более мгновенных) получают последовательно на одном станке за межнастроечный период или с момента установки нового инструмента до его замены. Они позволяют оценить величину случайных и систематических (только общая выборка) погрешностей без учета погрешности настройки. Выборки из случайно отобранных 50 †2 деталей, изготовленных при одной или нескольких настройках на одном станке или за несколько настроек на нескольких станках, позволяют определить совместное влияние случайных и систематических факторов иа точность обработки (качество) деталей. Результаты исследования могут быть представлены в виде графиков, по оси абсцисс которых откладывают номера деталей или время окончания их обработки, по оси ординат — погрешности или измеренные значения параметров.
На график может быть нанесена одна или несколько реализаций случайного процесса Х (Г). Одна реализация получается при постоянных условиях обработки (одиа партия, одна настройка, один режущий инструмент и т. д.). При анализе погрешностей размера и формы (расположения поверхностей) на график наносят максимальные и минимальные значения диаметров (исследование размера и нецилиндричности, некруглости), линейные размеры, полу. 119 Коншроеь гпочноеаи глекноеогичеенлх процессов ченные относительно одной базы не менее чем в двух точках (исследование размера, непараллельности, неплоскостности). При анализе только погрешностей формы или расположения на график наносят разность или модули разностей соответствующих размеров; в случае исследования копирования погрешностей— две реализации соответствующих этапов обработки детали. Графики позволяют получить предварительную качественную характеристину точности операций.
Если по условиям производства имеется возможность получить более 1О реализаций, то точность операций оценивают по нескольким реализациям. В противном случае — по одной реализации — определяют характеристики точности операции при постоянных условиях обработки. Эти данные можно использовать для сопоставления характеристик при иных условиях. По мгновенным выборкам в начальный (индекс !) и конечный (индекс К) моменты обработки партии деталей определяют средние значения (центры груп- пирования) контролируемого параметра Х, и Хк.
Величина систематической погрешности 6, = Хк — Хг. За величину случайной погрешности в Г-й момент обработки б,ле принимают величину мгновенного поля рассеяния, охватывающую 99,73вгв всех значений конт олируемого параметра. 6 ри нормальном законе распределения 6лм = 65мг, где 5,1 — среднее квадратическое отклонение, определяемое по мгновенной выборке в бй момент обработки. Способом наименьших квадратов получают функции Хг = 1(Г) н 6юг - ф(1) 6юг Если величина Хг +- — в момент окончания обработки партии деталей 2 или перед очередной подналадкой не выходит за пределы верхнего или нижнего предельных отклонений поля допуска на операцию, то операцию считают соответствующей установленным требованиям.
При анализе операции по нескольким реализациям измерения проводят через равные отрезки времени (через одну или несколько деталей, причем общее число моментов измерений гл не менее ! О). Число реализаций л выбирают не менее 1О. Характеристики случайного процесса — математические ожидания гл (х (1к)) и дисперсии 1) (х (гк)) в момент времени гк рассчитывают по фор. мулам л ш (х (гк)) = — ~е х (гк), !=! 1 П(Х(ГК)) = —, ",'„(Х,(ГК) — ш(Х(гд))з = 1=1 л и 1 1 = —,~ — ~, (х, ()к)) — ( (х (гк)) и — 11л/1 где х)()к) — значение 1-й реализации в момент времени гк.
по' полученным значениям способом наименьших квадратов находят функции т (Х (ГК)) = ! (1) и 5 (Х ((к)) = Ф (г) 120 Точность обработки деталей машин Величина систематической погрешности д, =т (Х(! ц — т(Х(г,ц. Принимают, что операция обеспечивает заданную точность, если для каждого сечения (момента времени !к) соблюдены следующие неравенства: т (Х(гк)) щ Зо (Х (гкЦ < Лв т (Х (гкЦ щЗ и (Х (гк)) > йю где Л„г!в — верхние н нижние предельные отклонения, определяющие границы поля допуска; и (Х (гк)) = УР (Х (гк)) — оценка среднего квадратического отклонения для момента времени !к, вычислевная по всем реализациям. При смещении уровня настройки к верхней границе поля допуска принимать верх- ние знаки, прн смещении к нижней границе — нижние знаки. Если мгновенное поле рассеяния контролируемого параметра постоянно в процессе обработки партии деталей, а смещение уровня настройки происходит по линейной зависимости, то для каждой реализации М(Хг) Х,= ррг+Х г, где М (Хг) — значение уровня настройки в г-й момент времени; У, — поряд- ковый номер г-й детали; Хо; — значение случайной погрешности настройки для !ьй реализации; о — значейие случайной скорости смещения уровня настройки, численна равное тангенсу угла наклона прямой.
Для любого )Уг по всем реализациям находят оценки среднего квадратиче- ского отклонения случайной погрешности окь математического ожидания по. грешности настройки М (Х,), дисперсии погрешности настройки пох, мате- матияеского ожидания скорости смещения уровня настронки М (о), дисперсии, скорости смещения уровня настройки а„: ъ Г пт дт = ~гг ! ~~ (Х! — о!го ! — Хог)в; г=! л н ! ч з ! М(хо)~хо — — — ~ Х„ч пх — — —, ',~~ (Хо! — Хо)'! )=! у=! ! 2 2 1 М(о)-о= — У, оч по~Во= — т (о! — о)'. н и†! Д г=! Принимают, что операция обеспечивает заданную точность, если в момент окончания обработки партии деталей или перед подналадкой М (Хо) — За (Х ()Е,)) > йю М(хмг) +Зп (Х(Ю) < йв! при смещении уровня настройки к верхнему предельному отклонению поля допуска или м(х,)+з,",(х(,у,ц <д "(Хм!)- (Х()угц >За! Конжроль пючности яехнологических процессов при смепдении уровня настройки к нижнему предельному отклонению поля допуска; о (Х (Ь'д)) = 1/ одх + э 1 о (Х (Мд)) ~/ оэ + оэ + (о,)Уд)з.
Значение величины полного предельного рассеяния поля рассеяния контролируемого параметра ю = 3(о (Х()Уд)) +о (Х(Уд)1)+М(о) Ид. Показатели точности и стабильности технологической операции определяют по ГОСТ 16467 — 70. По мгновенным выборкам за межнастроечный период вычисляют показатели уровня настройки Кп, смещения центра рассеяния Кц, межнастроечной стабильности Кж,: Մ— Х Х Хд оэ Кн= 6 д Кп= 6 д Кн.с= д бд где Մ— заданный центр настройки; 6 — поле допуска на параметр; Яд и 5»вЂ” средние квадратические отклонения в первой и последней мгновенных выборках.
Поиазатели рассеяния Кр и стабильности рассеяния Кс рассчитывают по выборкам (за исключением мгновенных): К, ()э) Кр= д Кс= 6 ' Кр(гд) Ьд1 Ьвд Ьпрд= 6 ) Ьэд — Ьл й (Ьлд — Ьэг) 11пр д= 6 ) Ьпр,$= с е 61 где Ьдд — действительное отклонение д-й детали; 61 — допуск на размер г-й детали. Для отклонений формы и расположения поверхностей деталей, обьединенных в одну выборку: Ьле Ьпр д бфд ' где ю = !5 — поле рассеяния контролируемого параметра соответствующей выборки; 1 — коэффициент, зависящий от закона распределения значений параметров; Кр (гд), Кр (1 ) — показатели рассеянна для моментов времени гд и ам Оценку точности технологических процессов, операций в условиях единичного н мелкосерийного производства (ГОСТ !6 306 †) производят расчетом и статистической обработкой приведенных отклонений — отклонений контролируемого параметра детали относительно его номинального звачеиия, выраженного в относительных единицах.
В тех случаях, когда число одноименных деталей меньше требуемого в выборке, этот метод позволяет рассчитать точность. Причем в одну выборку включают детали, характеризующиеся конструктивным подобием, общностью технологического процесса обработки (методы обработки, оборудование и оснастка, режущий инструмент, материал заготовки и т. д.) н отличающяеся номинальными размерами контролируемогэ параметра. Приведенные отклонения для размеров 1-й детали рассчитывают по одной из данных ниже формул относительно нижнего Ьпи верхнего Ьы предельных отклонений или координаты середины поля допуска, соответствующих данному номинальному размеру: Точность обработки дсталсб латин 122 где 6(ы — допуск на отклонение формы или расположения поверхностей т-й детали.